고려대 공과대학 기계공학부 나성수 교수(교신저자), 유준석 박사과정(제1저자), 과학기술대학 제어계측공학과 빅진성 교수(교신저자)는 마이크로 캔틸레버의 간단한 공진원리를 이용한 센서를 통해 세계 최초로 1차원 나노독성물질인 산화아연나노선(ZnO Nanowire)을 검출하는데 성공했다고 밝혔다.
산화아연나노선은 Piezoelectric이라는 특이적인 전기적 성질을 갖고 있을 뿐만 아니라 반도체적인 성질을 가짐으로써 많은 연구가 되고 있는 물질 중 하나다. 그러나 최근 들어 나노 물질에 인체에 악영향을 주는 독성이 있다는 연구결과들이 보고되면서 산화아연나노선 또한 독성 물질로 분류됐다. 하지만 1차원 물질은 0차원 물질보다 분산된 상태에서의 분산 유지성이나 표면 반응성이 낮기 때문에 수중에서 검출은 많은 난관이 있다. 본 연구에서는 이러한 난관을 넘고자, 질량 변화에 매우 민감한 마이크로 캔틸레버 센서와 선별적으로 RGO를 코팅하는 방법을 통하여 세포를 사멸시키는 농도보다 100배 낮은 농도에서 검출에 성공했다.
이러한 공진센서의 장점은 민감도가 높아 검출하고자 하는 물질을 매우 낮은 농도에서 검출이 가능하다는 점이다. 하지만 질량의 변화에 따라 반응하는 센서인 만큼 원치 않는 물질이 센서 표면에 붙어도 반응을 하기 때문에 단점을 보완해야 한다. 고려대 연구팀은 이를 위해 단순히 산화아연나노선만을 사용하지 않고 이 물질에만 특이적으로 결합할 수 있고 1차원 물질과 비슷한 크기인 Reduced Graphene Oxide(RGO)를 사용, 산화아연나노선을 선별적으로 검출하고 검출의 편이성을 가지게 됐다.
/글로벌이코노믹 노정용 기자
